Nella vorticosa atmosfera di Giove, le macchie senza nuvole sono così eccezionali che prendono il nome speciale di "hot spot" ovvero macchie calde. Il perché della loro origine soprattutto nei pressi dell'equatore, è stato a lungo un mistero. Ora, utilizzando le immagini provenienti dalla sonda Cassini della NASA, gli scienziati hanno trovato nuovi indizi che dimostrano come esse si siano formate grazie ad un'onda di Rossby, un modello visto anche nell'atmosfera terrestre e degli oceani.
"Questa è la prima volta che qualcuno ha seguito da vicino la formazione di molteplici macchie calde per un periodo di tempo, il che rappresenta il modo migliore per apprezzare la natura dinamica di queste caratteristiche", ha detto l'autore principale dello studio, David Choi, del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. Il documento è stato pubblicato online nel numero di aprile della rivista Icarus.
Choi ed i suoi colleghi hanno creato dei filmati grazie alle centinaia di osservazioni riprese dalla sonda Cassini durante il suo passaggio ravvicinato a Giove alla fine del 2000.
Il film riguarda una linea di hot spot tra una delle cinture scure di Giove e una zona luminosa bianca, a circa 7 gradi nord dell'equatore. Coprendo circa due mesi, lo studio esamina le variazioni giornaliere e settimanali nelle dimensioni e nelle forme dei punti caldi, ciascuno dei quali copre una superficie superiore del Nord America, in media.
Molto di ciò che gli scienziati conoscono sulle macchie caldi proveniva dal materiale ripreso dalla sonda della NASA Galileo, discesa in ultima istanza proprio in una di esse, nel 1995. Questo è stato fino ad ora la prima ed unica indagine nell'atmosfera su Giove.
"I dati della Galileo e una manciata di immagini dell'orbiter hanno accennato a dei venti complessi che turbinano intorno e attraverso le hot spot, sollevando numerosi interrogativi se fossero fondamentalmente onde, cicloni o una via di mezzo", ha dichiarato Ashwin Vasavada, co-autore presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California e che era un membro del team di Cassini durante il flyby di Giove.
"I meravigliosi film di Cassini mostrano il ciclo di vita e l'evoluzione delle macchie calde in gran dettaglio".
Dato che tali macchie sono interruzioni tra le nuvole, forniscono le finestre per osservare uno strato normalmente invisibile dell'atmosfera di Giove, forse fino al livello in cui le nuvole d'acqua si possono formare.
Nelle immagini, le macchie calde appaiono ombrose, perché gli strati più profondi sono più caldi e sono molto luminose a lunghezze d'onda infrarosse in cui è percepito il calore, da cui prendono il loro nome.
Un'ipotesi è che esse si verifichino quando grandi masse d'aria nell'atmosfera vengono riscaldate o essiccate. Ma la regolarità sorprendente delle hot spot ha portato alcuni ricercatori a sospettare che sia coinvolta un'onda atmosferica da otto a 10 punti di linee calde, più o meno equidistanti, con densi pennacchi bianchi di nuvole in mezzo. Questo modello potrebbe essere spiegato da una onda che spinge l'aria fredda verso il basso, rompendo le nubi e quindi apportando aria calda, provocando il coperchio di nubi pesanti visto nei pennacchi.
La modellazione al computer ha rafforzato questa linea di ragionamento.
Dai film di Cassini, i ricercatori hanno mappato i venti e il pennacchio attorno ad ogni hot spot e poi hanno esaminato le interazioni con i vortici che passano, oltre al vento, da spirali o vortici a spirali, che si fondono con i punti caldi. Per separare questi movimenti dalla corrente a getto in cui risiedono, gli scienziati hanno anche monitorato i movimenti delle nubi più piccole, simili ai cirri presenti sulla Terra. Questo ha fornito quello che potrebbe essere la prima misura diretta della velocità del vento reale della corrente a getto, che è risultata essere dai circa 500 ai 720 chilometri all'ora, molto più veloce di quanto si pensasse in precedenza.
Le hot spot transitano al ritmo più lento di circa 362 km all'ora.
Per riprendere questi singoli movimenti, i ricercatori hanno visto che i moti delle macchie calde corrispondono al modello di un'onda di Rossby nell'atmosfera terrestre.
Sulla Terra infatti, le onde di Rossby svolgono un ruolo importante nel tempo. Ad esempio, quando una folata di aria gelida artica scende improvvisamente verso il basso e congela le colture della Florida, un'onda di Rossby interagisce con la corrente a getto polare e la manda fuori dal suo normale corso. L'onda viaggia intorno al nostro pianeta, ma vaga periodicamente da nord e sud.
L'onda responsabile delle macchie calde circonda anche il pianeta da est ad ovest, ma invece di vagare da nord a sud, scivola su e giù nell'atmosfera. I ricercatori stimano che questa onda possa aumentare o diminuire dai 24 ai 50 chilometri di altitudine. "E questo è un altro passo nel rispondere alle tante domande che ancora circondano le macchie calde su Giove", ha detto Choi.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Foto di apertura
In questa serie di immagini dalla sonda Cassini della NASA, una macvhia calda rettangolare (in alto) interagisce con una linea di vortici che si avvicina a in alto a destra (secondo pannello). L'interazione distorce la forma del punto caldo (terzo pannello), facendola diminuita (in basso). (Credit: NASA / JPL-Caltech / SSI / GSFC)
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130314180305.htm
Basta spendere soldi per vedere!!!
"Questa è la prima volta che qualcuno ha seguito da vicino la formazione di molteplici macchie calde per un periodo di tempo, il che rappresenta il modo migliore per apprezzare la natura dinamica di queste caratteristiche", ha detto l'autore principale dello studio, David Choi, del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. Il documento è stato pubblicato online nel numero di aprile della rivista Icarus.
Choi ed i suoi colleghi hanno creato dei filmati grazie alle centinaia di osservazioni riprese dalla sonda Cassini durante il suo passaggio ravvicinato a Giove alla fine del 2000.
Il film riguarda una linea di hot spot tra una delle cinture scure di Giove e una zona luminosa bianca, a circa 7 gradi nord dell'equatore. Coprendo circa due mesi, lo studio esamina le variazioni giornaliere e settimanali nelle dimensioni e nelle forme dei punti caldi, ciascuno dei quali copre una superficie superiore del Nord America, in media.
Molto di ciò che gli scienziati conoscono sulle macchie caldi proveniva dal materiale ripreso dalla sonda della NASA Galileo, discesa in ultima istanza proprio in una di esse, nel 1995. Questo è stato fino ad ora la prima ed unica indagine nell'atmosfera su Giove.
"I dati della Galileo e una manciata di immagini dell'orbiter hanno accennato a dei venti complessi che turbinano intorno e attraverso le hot spot, sollevando numerosi interrogativi se fossero fondamentalmente onde, cicloni o una via di mezzo", ha dichiarato Ashwin Vasavada, co-autore presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California e che era un membro del team di Cassini durante il flyby di Giove.
"I meravigliosi film di Cassini mostrano il ciclo di vita e l'evoluzione delle macchie calde in gran dettaglio".
Dato che tali macchie sono interruzioni tra le nuvole, forniscono le finestre per osservare uno strato normalmente invisibile dell'atmosfera di Giove, forse fino al livello in cui le nuvole d'acqua si possono formare.
Nelle immagini, le macchie calde appaiono ombrose, perché gli strati più profondi sono più caldi e sono molto luminose a lunghezze d'onda infrarosse in cui è percepito il calore, da cui prendono il loro nome.
Un'ipotesi è che esse si verifichino quando grandi masse d'aria nell'atmosfera vengono riscaldate o essiccate. Ma la regolarità sorprendente delle hot spot ha portato alcuni ricercatori a sospettare che sia coinvolta un'onda atmosferica da otto a 10 punti di linee calde, più o meno equidistanti, con densi pennacchi bianchi di nuvole in mezzo. Questo modello potrebbe essere spiegato da una onda che spinge l'aria fredda verso il basso, rompendo le nubi e quindi apportando aria calda, provocando il coperchio di nubi pesanti visto nei pennacchi.
La modellazione al computer ha rafforzato questa linea di ragionamento.
Dai film di Cassini, i ricercatori hanno mappato i venti e il pennacchio attorno ad ogni hot spot e poi hanno esaminato le interazioni con i vortici che passano, oltre al vento, da spirali o vortici a spirali, che si fondono con i punti caldi. Per separare questi movimenti dalla corrente a getto in cui risiedono, gli scienziati hanno anche monitorato i movimenti delle nubi più piccole, simili ai cirri presenti sulla Terra. Questo ha fornito quello che potrebbe essere la prima misura diretta della velocità del vento reale della corrente a getto, che è risultata essere dai circa 500 ai 720 chilometri all'ora, molto più veloce di quanto si pensasse in precedenza.
Le hot spot transitano al ritmo più lento di circa 362 km all'ora.
Per riprendere questi singoli movimenti, i ricercatori hanno visto che i moti delle macchie calde corrispondono al modello di un'onda di Rossby nell'atmosfera terrestre.
Sulla Terra infatti, le onde di Rossby svolgono un ruolo importante nel tempo. Ad esempio, quando una folata di aria gelida artica scende improvvisamente verso il basso e congela le colture della Florida, un'onda di Rossby interagisce con la corrente a getto polare e la manda fuori dal suo normale corso. L'onda viaggia intorno al nostro pianeta, ma vaga periodicamente da nord e sud.
L'onda responsabile delle macchie calde circonda anche il pianeta da est ad ovest, ma invece di vagare da nord a sud, scivola su e giù nell'atmosfera. I ricercatori stimano che questa onda possa aumentare o diminuire dai 24 ai 50 chilometri di altitudine. "E questo è un altro passo nel rispondere alle tante domande che ancora circondano le macchie calde su Giove", ha detto Choi.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Foto di apertura
In questa serie di immagini dalla sonda Cassini della NASA, una macvhia calda rettangolare (in alto) interagisce con una linea di vortici che si avvicina a in alto a destra (secondo pannello). L'interazione distorce la forma del punto caldo (terzo pannello), facendola diminuita (in basso). (Credit: NASA / JPL-Caltech / SSI / GSFC)
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130314180305.htm
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